内容正文:
蕲春一中2026届高三年级全真模拟适应性测试
数学训练(一)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合的.
1. 已知全集,,则集合( )
A. B. C. D.
2. 若复数 满足,则|z|的最大值为( ).
A. B. C. D.
3. 某车间从生产的一批产品中随机抽取了1000个零件进行一项质量指标的检测,整理检测结果得此项质量指标的频率分布直方图如图所示,则下列结论错误的是( )
A.
B. 估计这批产品该项质量指标的众数为45
C. 估计这批产品该项质量指标的中位数为60
D. 从这批产品中随机选取1个零件,其质量指标在的概率约为0.5
4. 已知、是夹角为的两个单位向量,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5. 若,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知正项数列,满足,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知在平面直角坐标系中,,,动点满足,点 为抛物线上一动点且 在抛物线准线上的投影为 ,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的函数满足,且对,当时都有,若,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 如图所示,在正方体中,O为DB的中点,直线交平面于点M,则下列结论正确的是( )
A. 直线与直线所成角为 B. 平面
C. M、O、三点共线 D. 直线与平面所成角的为
10. 下列说法正确的是( )
A. 若事件、满足:,,且,则事件、相互独立
B. 已知一组成对数据、、、的经验回归方程为,则
C. 是、、 两两独立的充分条件
D. 若,记函数,,则的图象关于点对称
11. 数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线.曲线 :就是其中之一,P为曲线 上一点,则下列结论正确的有( )
A. 曲线 恰有2条对称轴和1个对称中心
B. 若P在第一象限内,则点P到点的距离和到直线 的距离相等
C. 曲线 所围成的封闭图形的面积小于
D. 若P不在坐标轴上,则曲线 在点P处的切线的横纵截距之和为1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中常数项为80,则____________.
13. 若数列满足(, 为常数),则称数列为调和数列,已知数列为调和数列,且,则的最大值为____________.
14. 在四棱锥中,已知底面 , ,,, , 是平面 内的动点,且满足.则当四棱锥的体积最大时,三棱锥外接球的表面积为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设 的内角、、 所对的边分别是、、 ,且.
(1)求;
(2)若 , 的面积为,求 的周长.
16. 已知为抛物线上一点,点到 的焦点的距离为6,到轴的距离为5 .
(1)求 的方程;
(2)设 的焦点为,过点的直线 与 交于 、 两点,,求.
17. 由平行六面体截去三棱锥后得到如图所示的几何体,其体积为5,底面 为菱形,与 交于点O,.
(1)求证平面;
(2)求证平面平面;
(3)设, ,与底面 所成角为,求平面与平面所成角的正弦值.
18. 马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,在人工智能、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.其数学定义为:假设我们的序列状态是, ,那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态,即.已知甲盒子中装有2个黄球和1个黑球,乙盒子中装有1个黄球和2个黑球(6个球的大小形状完全相同).记操作 :从甲、乙两个盒子中各任取一个球交换放入另一个盒子中.在重复次 操作后,记甲盒子中黄球个数为,恰有3个黄球的概率为,恰有2个黄球的概率为,并记的数学期望为.
(1)求;
(2)求;
(3)证明:.
19. 已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,,若存在,使得.证明:.
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蕲春一中2026届高三年级全真模拟适应性测试
数学训练(一)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合的.
1. 已知全集,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知、、,即可得出集合.
【详解】由题意可知全集,,
则、、,所以.
2. 若复数 满足,则|z|的最大值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数模长的几何意义可求答案.
【详解】由题意的几何意义为复数 对应复平面内的点到点的距离为3,
点到原点的距离为,
所以的最大值为.
故选:D
3. 某车间从生产的一批产品中随机抽取了1000个零件进行一项质量指标的检测,整理检测结果得此项质量指标的频率分布直方图如图所示,则下列结论错误的是( )
A.
B. 估计这批产品该项质量指标的众数为45
C. 估计这批产品该项质量指标的中位数为60
D. 从这批产品中随机选取1个零件,其质量指标在的概率约为0.5
【答案】C
【解析】
【分析】利用各组的频率之和为1,求得的值,判定A;根据众数和中位数的概念判定BC;根据频率估计概率值,从而判定D.
【详解】,解得,故A正确;
频率最大的一组为第二组,中间值为,所以众数为45,故B正确;
质量指标大于等于60的有两组,频率之和为,所以60不是中位数,故C错误;
由于质量指标在[50,70)之间的频率之和为,可以近似认为从这批产品中随机选取1个零件,其质量指标在的概率约为0.5,故D正确.
故选:
4. 已知、是夹角为的两个单位向量,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平面向量数量积的运算性质结合投影向量的定义可求得结果.
【详解】因为、是夹角为的两个单位向量,则,
由平面向量数量积的定义可得,
又因为,,
所以,
所以,
所以在上的投影向量为.
5. 若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将条件分别利用两角和差公式展开,两式相比弦化切得解.
【详解】由题意可得,.
两式相比得,即,
整理得.
6. 已知正项数列,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,可求出的值;令,由 得,两式作差推导出数列为常数列,求出数列的通项公式,即可得解.
【详解】对任意的,,且,
当时,则有,
即,解得或 (舍);
当时,由 ①,
可得②,
① ②得 ,
整理可得 ,
由题意知,所以,
又因为,可得,也满足等式,
故当时,等式也成立,
故对任意的,,故数列为常数列,
故对任意的,则,
所以,故.
7. 已知在平面直角坐标系中,,,动点满足,点 为抛物线上一动点且 在抛物线准线上的投影为 ,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,求得点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,再由抛物线得到,转化为,结合图象,得到当且仅当四点共线时,取得最小值,求得,即可求解.
【详解】因为,,且动点满足,
设,可得,整理得,
所以点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,
由抛物线,可得且准线方程为 ,
又因为点 在抛物线的准线方程为 的投影为 ,
因为抛物线上的点到焦点的距离等于到准线 的距离相等,所以,
所以,
当且仅当四点共线时,
取得最小值,且,
所以.
即的最小值为.
故选:B.
8. 已知定义在上的函数满足,且对,当时都有,若,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可得在上单调递增,则可将原不等式化为,再参变量分离后构造函数并结合导数研究其单调性后计算即可得.
【详解】因为函数满足,所以,
因为对,当时都有,
所以在上单调递增,
所以等价于,
即,,
即,,即,
令,则,
则当时,,仅当 时取等号,即在上单调递增,
故,即,
则实数的取值范围为.
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 如图所示,在正方体中,O为DB的中点,直线交平面于点M,则下列结论正确的是( )
A. 直线与直线所成角为 B. 平面
C. M、O、三点共线 D. 直线与平面所成角的为
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用几何法求出异面直线的夹角判断A;利用线面垂直的性质判定推理判断B;利用平面的基本事实推理判断C;求出线面角判断D.
【详解】对于A,连接,四边形是正方体的对角面,
则四边形为矩形,,是直线与直线所成角或其补角,
而,因此,A正确;
对于B,平面 ,平面 ,则,又,
平面,则平面,又平面,
于是,同理,又,因此平面,B正确;
对于C,由,平面,得平面,
由,平面,得平面, 则是平面和平面的公共点,
同理,点 和都是平面和平面的公共点,
因此三点, ,在平面与平面的交线上,即, ,三点共线,C正确;
对于D,连接,设,连接 ,由选项B,同理得平面,
则为直线与平面所成的角,在中,,
因此,,D错误.
故选:ABC
10. 下列说法正确的是( )
A. 若事件、满足:,,且,则事件、相互独立
B. 已知一组成对数据、、、的经验回归方程为,则
C. 是、、两两独立的充分条件
D. 若,记函数,,则的图象关于点对称
【答案】AD
【解析】
【分析】利用条件概率公式结合事件独立性的定义可判断A选项;利用回归直线过样本中心点可判断B选项;利用独立事件的定义可判断C选项;利用正态密度曲线的对称性和函数的对称性可判断D选项.
【详解】对于A选项,若事件、满足:,,且,
即,
由条件概率公式可得,即,
故事件、相互独立,A对;
对于B选项,由题意可得,,
因为回归直线过样本中心点,即,解得 ,B错;
对于C选项,对于事件、、,
若,,,及成立,
则、、相互独立,缺一不可,故,不能推出、、两两独立,C错;
对于D选项,若,记函数,
由正态密度曲线的对称性可知,
即,即,故函数的图象关于点对称,D对.
11. 数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线.曲线:就是其中之一,P为曲线上一点,则下列结论正确的有( )
A. 曲线恰有2条对称轴和1个对称中心
B. 若P在第一象限内,则点P到点的距离和到直线 的距离相等
C. 曲线所围成的封闭图形的面积小于
D. 若P不在坐标轴上,则曲线在点P处的切线的横纵截距之和为1
【答案】BC
【解析】
【分析】首先画出曲线C的图象,结合图象可直接判断A选项;由两点之间的距离公式以及点到直线的距离公式即可判断B;由第一象限的点到点的距离,可得曲线C位于圆的左下部分四分之一圆弧的下方,则曲线C和两坐标轴所围成的封闭图形的面积小于,则C可判断;利用导数的几何意义求切线方程即可判断D.
【详解】对于A,曲线C:即,
如图,
曲线C关于x,y轴和直线, 对称,有4条对称轴;
又曲线C关于原点对称;故A错误;
设为曲线C上一点,则
对于B,只考查曲线C在第一象限内的部分,此时曲线C:,
又由,
而,故B正确;
对于C,由对称性,考查曲线C在第一象限内的部分,
由点到点的距离,
则曲线C位于圆的左下部分四分之一圆弧的下方,
则曲线C和两坐标轴所围成的封闭图形的面积小于,
所以曲线C所围成的封闭图形的面积小于,故C正确;
对于D,由对称性,只考查曲线C在第一象限内的部分,
此时曲线C:,
设为曲线C在第一象限部分上一点,则,
由,则,
则曲线C在点处的切线为,
即,即,
由以及对称性可知,曲线C在点P处的切线的横纵截距的绝对值之和为1,故D错误;
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中常数项为80,则____________.
【答案】
【解析】
【分析】在二项展开式的通项公式中,令 的指数等于0,求出的值,即可建立等式求解.
【详解】的展开式的通项为,
令,得,
所以展开式中常数项为,解得.
故答案为:
13. 若数列满足(, 为常数),则称数列为调和数列,已知数列为调和数列,且,则的最大值为____________.
【答案】
【解析】
【详解】因为数列为调和数列,所以,故是等差数列,
由,得,
所以,又,
所以,当且仅当或时取得等号,
由于,
当且仅当时,取得最大值,为.
14. 在四棱锥中,已知底面 , ,,, , 是平面 内的动点,且满足.则当四棱锥的体积最大时,三棱锥外接球的表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】分析可知,然后以点以点为坐标原点,、 、 所在直线分别为 、、 轴建立空间直角坐标系,设点,求出点 的轨迹方程,可知当点 到平面 的距离最大时,四棱锥的体积最大,设点,设三棱锥的球心为,列方程组求出点的坐标,可求得球的半径,再利用球体表面积公式可求得结果.
【详解】因为 ,,, ,则四边形 为直角梯形,
平面 , 平面 ,则,
,,平面 ,则 平面 ,
、 平面 ,,,则,
故,
平面 ,,以点为坐标原点,、 、 所在直线分别为 、、 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、,设点,
由可得,化简可得,
即点 的轨迹为圆,当点 到平面 的距离最大时,四棱锥的体积最大,
不妨设点,设三棱锥的球心为,
由,可得,解得,
所以,三棱锥的外接球球心为,球的半径为,
因此,三棱锥的外接球的表面积为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径;
③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可;
④坐标法:建立空间直角坐标系,设出外接球球心的坐标,根据球心到各顶点的距离相等建立方程组,求出球心坐标,利用空间中两点间的距离公式可求得球的半径.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设 的内角、、所对的边分别是、、 ,且.
(1)求;
(2)若 , 的面积为,求 的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简可得出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)利用三角形的面积公式可得出 的值,结合余弦定理可得出的值,即可得出 的周长.
【小问1详解】
由题意可得,.
由正弦定理,得,
因为、,所以,所以,所以.
【小问2详解】
由题意可得,,所以.
由余弦定理可得,,
所以,故 的周长为.
16. 已知为抛物线上一点,点到的焦点的距离为6,到轴的距离为5 .
(1)求的方程;
(2)设的焦点为,过点的直线 与交于 、 两点,,求.
【答案】(1) ;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据抛物线定义,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,结合已知条件求出 的值,进而得抛物线的方程;
(2)先求出焦点的坐标,设直线 的方程,与抛物线方程联立,利用向量关系得到坐标关系,再结合韦达定理求出直线方程中的参数,最后根据弦长公式求出.
【小问1详解】
设点,因为点到的焦点的距离为6,到轴的距离为5,
根据抛物线的定义,得,解得 ,
所以抛物线的方程为 .
【小问2详解】
由(1)得,抛物线的方程为 ,所以,
又过点的直线 与交于 、 两点,
设直线 :,,,
则,联立化简得,
所以,,,
又,则,
所以联立方程,解得,
根据弦长公式,对于直线与抛物线相交的弦长,
得,
将,,代入上式,
可得,
又,得.
17. 由平行六面体截去三棱锥后得到如图所示的几何体,其体积为5,底面 为菱形,与 交于点O,.
(1)求证平面;
(2)求证平面平面;
(3)设, ,与底面 所成角为,求平面与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
证明:如图补全平行六面体,连接交于点,连接,
在平行六面体,,
所以四边形为平行四边形,所以,
又为 的中点,为的中点,所以,,
所以四边形为平行四边形,所以,
又所以平面,平面,所以平面.
(2)
证明:因为底面是菱形,所以,
又因为,,所以,
又平面,平面,,
所以平面,
又平面,所以平面平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)补全平行六面体,连接交于点,连接,由平行四边形证得,即可得到线面平行;
(2)由底面是菱形,得到,由等腰三角形三线合一得到,从而得到线面垂直,进而得到面面垂直;
(3)由几何体的体积先求出几何体的高,建立空间直角坐标系,由与底面 所成角为,求出的坐标,进而用向量求出平面与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:,
因为截后的几何体体积为5,所以平行六面体体积为6,
又因为, ,设平行六面体的高为 ,
所以,所以,,
以O为坐标原点,为x轴, 为y轴,
过O与平面 垂直的直线为z轴,建立空间直角坐标系,
则,,,设,则,
又因为,,
因为,所以,
所以,因为与底面 所成角为,
平面 的一个法向量为,
所以,
又,,由图可知,所以 ,所以,
设平面的一个法向量为,
则,取一个法向量,
设平面的一个法向量为,
则,取一个法向量,
所以,,
所以,平面与平面所成角的正弦值.
18. 马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,在人工智能、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.其数学定义为:假设我们的序列状态是, ,那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态,即.已知甲盒子中装有2个黄球和1个黑球,乙盒子中装有1个黄球和2个黑球(6个球的大小形状完全相同).记操作 :从甲、乙两个盒子中各任取一个球交换放入另一个盒子中.在重复次 操作后,记甲盒子中黄球个数为,恰有3个黄球的概率为,恰有2个黄球的概率为,并记的数学期望为.
(1)求;
(2)求;
(3)证明:.
【答案】(1);
(2);
(3)
记重复次 操作后,甲盒子中恰有1个黄球的概率为,
由题,可得,
而,
,
,
于是, ,
也即,
因此是等比数列,公比为,
首项为,
所以.
因此:,
,
.
【解析】
【分析】(1)根据组合公式和独立事件的乘法公式即可得到答案;
(2)分析得的所有可能得取值为3,2,1,0,再写出对应的概率,利用期望公式即可得到答案;
(3)分别计算,构造得,再利用等比数列通项公式得,再取倒数,求和放缩即可.
【小问1详解】
分别表示操作一次后,甲盒子中恰有3个、2个黄球的概率,
由题可知:.
【小问2详解】
记重复次 操作后,甲盒子中恰有1个黄球的概率为,
易得.
由题易得的所有可能得取值为3,2,1,0,
且,
,
,
,
所以的分布列为:
3
2
1
0
数学期望为.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是构造等比数列,再求出,最后求和即可.
19. 已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,,若存在,使得.证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
由函数,
可得,
设,由,
可得,
则,
又由,可得,
∴函数为单调递增函数,
∴,即,
∴,
由(2)知,当时,,,
∴,
即,
∴,
代入可得:
,
则,
∴,
又因为时,,
所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)对求导,再结合导数的几何意义求切线方程即可;
(2)方法一:构造函数,结合导数分和两种情况进行讨论即可求得k的范围;
方法二:构造函数,只需在时恒成立即可
又,且所以要使当时,,必须满足,即,再根据这个结论进行验证即可;
方法三:利用参变分离的方法,构造函数,,最后需要结合洛必达法则求解;
(3)由,可得,利用函数为单调递增函数,可得,所以,结合(2)得,代入化简得,又因为时,所以得.
【小问1详解】
当时,,
∴
又∴
∴切线方程为 ;
【小问2详解】
方法一:
设
只需在时恒成立即可
又,且
所以要使当时,,
必须满足,即.
下面证明时满足题意:
①当时,由,,
令,
由(1)知,在上单调递增,
所以,
所以当时,,即;
②当时,,
令,,则,
所以在上单调递增,
又,当时,,
所以存在,使得,
当时,,即在上单调递减,
当时,,
所以当时,不恒成立.
综上所述,实数的取值范围是.
方法二:
设,
则,
令,则,
当时,,
,在上单调递增,
即在上单调递增,
所以所以在上单调递增,
所以,
所以符合题意;
当 时,令得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以,即在上恒成立,
所以,
所以 符合题意;
当时,在上恒成立,
在上单调递增,
即在上单调递增,又因为
当时,,
所以存在,使得,
当时,,即在上单调递减,
当时,
综上所述,实数的取值范围是.
方法三:参变分离得:
令,,
∵,∴
∴在区间上单调递减
∴
∴
∴在区间上单调递减
∴
∴
∴在区间上单调递减
∴
由洛必达法则可得:
综上所述,实数的取值范围是.
【小问3详解】
略
【点睛】利用导数解决函数中的恒成立问题,常用以下两种方法:
①参变分离法:参变分离法是把参数和自变量进行分离,分离到等式或不等式的两边,从而消除参数的影响,把含参问题转化为不含参数的最值、单调性、零点等问题,当然使用这种方法的前提是可以进行自变量和参数的分离;
②含参讨论法:含参讨论法是指通过分析参数对函数相应性质的影响,然后划分情况进行相应分析,解决问题的方法,该类方法的关键是找到讨论的依据或分类的情况,该方法一般在分离参数法无法解决问题的情况下,才考虑采用.
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